【摘 要】
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城市地下管线采用承插式接口连接,管线结构的连续性与否取决于接口刚度.然而,现有研究大都假定地下管线为连续结构,忽略了接口转角对管线变形的影响.开展土工离心模型试验和
【机 构】
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河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏 南京 210024;河海大学 岩土工程科学研究所,江苏 南京 210024;温州设计集团有限公司,浙江 温州 325000
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城市地下管线采用承插式接口连接,管线结构的连续性与否取决于接口刚度.然而,现有研究大都假定地下管线为连续结构,忽略了接口转角对管线变形的影响.开展土工离心模型试验和两阶段有限元参数分析,系统研究了盾构下穿不同接口刚度管线的变形特性.发现非连续管线的薄弱接口导致其整体抗弯刚度明显小于连续管线,且接口转动导致非连续管线具有更好的与土体协调变形能力.因此,盾构下穿施工引起的非连续管线沉降明显大于连续管线.非连续管的结构连续性假定将大大低估管线沉降.盾构下穿引起的接口转角与地层损失呈线性关系.基于系统的有限元参数分析,建立了区分相对刚性、柔性管线的无量纲组.针对相对刚性、柔性的非连续管线,分别建立了管节相对长度、管-土相对刚度与接口转角的预测方法,利用离心模型试验结果验证了预测方法的合理性.新方法能有效地预测盾构穿越地下管线的接口转角,研究成果可应用于城市地下管网改造工程.
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